云计算的新界面—Kubernetes容器技术

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于 2020-12-02 16:53:24 发布 · 1.6k 阅读

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#边缘计算 #运维 #资源调度 #Kubernetes #Cloud Native #安全 #pouch #调度 #云计算 #容器

本文介绍了以Kubernetes为代表的云原生容器新界面崛起，其具有封装基础设施、拓展云计算边界、支撑多种负载等特征。讲述了阿里集团容器界面从T4到ACK的演进历程，分析了阿里云、集团内部、开源侧面临的挑战与机遇，还介绍了云原生操作系统的进化，展望了云原生的未来。

简介：可以说，以 Kubernetes 为代表的容器技术正成为云计算新界面。容器提供了应用分发和交付标准，将应用与底层运行环境进行解耦。Kubernetes 作为资源调度和编排的标准，屏蔽底层架构差异性，帮助应用平滑运行在不同基础设施上。CNCF Kubernetes 的一致性认证，进一步确保不同云厂商 Kubernetes 实现的兼容性，这也让更多的企业愿意采用容器技术来构建云时代的应用基础设施。

来源 | 阿里巴巴云原生公众号

作者 | 志敏、智清

2020 年双11，阿里核心系统实现了全面云原生化，扛住了史上最大流量洪峰，向业界传达出了“云原生正在大规模落地”的信号。这里包含着诸多阿里 "云原生的第一次”，其中非常关键的一点是 80% 核心业务部署在阿里云容器 ACK 上，可在 1 小时内扩展超百万容器。

可以说，以 Kubernetes 为代表的容器技术正成为云计算新界面。容器提供了应用分发和交付标准，将应用与底层运行环境进行解耦。Kubernetes 作为资源调度和编排的标准，屏蔽底层架构差异性，帮助应用平滑运行在不同基础设施上。CNCF Kubernetes 的一致性认证，进一步确保不同云厂商 Kubernetes 实现的兼容性，这也让更多的企业愿意采用容器技术来构建云时代的应用基础设施。

云原生容器新界面的崛起

作为容器编排的事实标准，Kubernetes 支持 IaaS 层不同类型的计算、存储、网络等能力，不论是 CPU、GPU、FPGA 还是专业的 ASIC 芯片，都可以统一调度、高效使用异构算力的资源，同时完美支撑各种开源框架、语言和各类型应用。

伴随着 Kubernetes 成为新操作系统的事实，以云原生容器为主的技术，已经成为云计算的新界面。

1. 云原生容器界面特征

云原生容器界面具有以下三个典型特征：

向下封装基础设施，屏蔽底层架构的差异性。
拓展云计算新边界，云边端一体化管理。
向上支撑多种工作负载和分布式架构。

1）向下封装基础设施，屏蔽底层差异性

统一技能栈降低人力成本：Kubernetes 可以在 IDC、云端、边缘等不同场景进行统一部署和交付，通过云原生提倡的 DevOps 文化和工具集的使用有效提升技术迭代速度，因此整体上可以降低人力成本。
统一技术栈提升资源利用率：多种计算负载在 Kubernetes 集群统一调度，可以有效提升资源利用率。Gartner 预测“未来 3 年，70% 的 AI 任务运行在容器和 Serverless 上” ，而 AI 模型训练和大数据计算类工作负载更加需要 Kubernetes 提供更低的调度延迟、更大的并发调度吞吐和更高的异构资源利用率。
加速数据服务的云原生化：由于计算存储分离具备巨大的灵活性和成本优势，数据服务的云原生化也逐渐成为趋势。容器和 Serverless 的弹性可以简化对计算任务的容量规划。结合分布式缓存加速（比如 Alluxio 或阿里云 Jindofs）和调度优化，也可以大大提升数据计算类和 AI 任务的计算效率。
安全能力进一步加强：随着数字经济的发展，企业的数据资产成为新“石油”，大量数据需要在云端进行交换、处理。如何保障数据的安全、隐私、可信成为了企业上云的最大挑战。我们需要用技术手段，建立数字化信任基础，保护数据，帮助企业创建可信任的商业合作关系，促进业务增长。比如基于 Intel SGX 等加密计算技术，阿里云为云上客户提供了可信的执行环境。不过，可信应用开发和使用门槛都很高，需要用户对现有应用进行重构，处理大量的底层技术细节，让这项技术落地